圖解Redis，Redis主從復制與Redis哨兵機制

作者：哪吒 2023-03-15 08:30:37

數據庫 Redis

本篇介紹了Redis復制、Redis復制的工作流程、Redis哨兵、Redis的實戰演練、Redis哨兵運行流程和選舉原理，

大家好，我是哪吒。

上一篇分享了??離譜！面試為啥都問Redis？趕緊補一下??，完成了Redis的初體驗。

今天分享一下Redis主從復制與Redis哨兵機制相關的知識點，實現快速入門，豐富個人簡歷，提高面試level，給自己增加一點談資，秒變面試小達人，BAT不是夢。

一、Redis復制是什么？

Redis復制就是主從復制，當主服務器數據發生變化時，自動將新的數據同步到從數據庫。

讀數據庫可以進行讀寫操作，從數據庫一般指用于讀操作。

Redis復制可以保證主數據庫崩潰時可以進行數據恢復。

二、Redis復制能干嘛？

讀寫分離
容災恢復
數據備份
水平擴容支撐高并發

三、Redis復制的缺點

1、復制延遲

由于所有的寫操作都發生在master數據庫，然后同步到slave數據庫中，所以會有一定的數據延遲，當系統負擔過重時，延遲越大，slave機器的增加也會增加數據延遲的時間。

2、master宕機

如果master宕機了，默認情況下不會將salve數據庫自動升級為master數據庫。

四、樂觀復制策略

Redis采用樂觀復制策略，容忍一段時間內主從數據庫不一致，但保證最終一致性。這個策略保證了性能，在復制的時候，主數據庫不會阻塞，可以繼續提供服務。

五、Redis復制常用命令

1、info replication

查看節點的主從關系和配置信息。

2、replicaof 主庫Ip 主庫port

在從數據庫的redis.conf中配置。

3、slaveof 主庫IP 主庫port

在運行期間修改slave節點的信息，如果該數據庫已經是其它主數據庫的從數據庫了，那么它會停止與其的主從關系，轉而成為新配置的主庫的從數據庫。

4、slaveof no one

使當前數據庫停止與其它數據庫的同步，升級為主數據庫。

六、Redis復制工作流程

1、slave啟動成功后，會連接master數據庫，發送一個sync命令，同步數據；如果是第一次連接，則會進行一次全量復制，slave自身的數據會被master數據覆蓋清除。

2、master數據庫收到sync命令后，通過RDB開始保存快照，同時將所有接收到的用于修改數據庫的命令緩存起來，master數據庫執行完RDB持久化后，master將RBD文件和所有緩存的命令發送到所有的slave數據庫，完成一次數據同步。

3、slave收到RDB文件和命令緩存后，將其加載到內存中，從而完成復制初始化。

4、repl-ping-replica-period 10，表示master發出ping包的周期默認是10秒。

5、完成首次數據全量同步后，master繼續將新的收集到的修改命令定期傳給slave數據庫，完成數據同步。

6、如果從機重啟了，master的backlog中會記錄offset，master會將offset后面的數據復制給slave。

7187:C 14 Mar 22:14:24.106 # nzbc Redis is starting nzbc
7187:C 14 Mar 22:14:24.107 # Redis versinotallow=6.0.8, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=7187, just started
7187:C 14 Mar 22:14:24.108 # Configuration loaded
7188:S 14 Mar 22:14:24.110 * Increased maximum number of open files to 10032 (it was originally set to 256).
                _._
           _.-``__ ''-._
      _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 6.0.8 (00000000/0) 64 bit
  .-`` .-```.  ```\/    _.,_ ''-._
 (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in standalone mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 6380
 |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 7188
  `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           http://redis.io
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'
      `-._    `-.__.-'    _.-'
          `-._        _.-'
              `-.__.-'

7188:S 14 Mar 22:14:24.120 # Server initialized
7188:S 14 Mar 22:14:24.114 * DB loaded from disk: 0.000 seconds
7188:S 14 Mar 22:14:24.122 * Before turning into a slave, using my master parameters to synthesize a cached master: I may be able to synchronize with the new master with just a partial transfer.
7188:S 14 Mar 22:14:24.122 * Ready to accept connections
7188:S 14 Mar 22:14:24.123 * Connecting to MASTER 127.0.0.1:6379
7188:S 14 Mar 22:14:24.123 * MASTER <-> SLAVE sync started
7188:S 14 Mar 22:14:24.123 * Non blocking connect for SYNC fired the event.
7188:S 14 Mar 22:14:24.124 * Master replied to PING, replication can continue...
7188:S 14 Mar 22:14:24.124 * Trying a partial resynchronization (request 9b3cs5w9g6x3004fa9a0999361035b71ecf70ab4:30783).
7188:S 14 Mar 22:14:24.130 * Full resync from master: cb4as85df693ad62f09ce4f486e0d43ec8f36334:0
7188:S 14 Mar 22:14:24.130 * Discarding previously cached master state.
7188:S 14 Mar 22:14:24.163 * MASTER <-> SLAVE sync: receiving 5484 bytes from master
7188:S 14 Mar 22:14:24.165 * MASTER <-> SLAVE sync: Flushing old data
7188:S 14 Mar 22:14:24.165 * MASTER <-> SLAVE sync: Loading DB in memory
7188:S 14 Mar 22:14:24.167 * MASTER <-> SLAVE sync: Finished with success

七、Redis哨兵是什么？

Redis提供了哨兵sentinel機制來監控Redis的性能，如果主數據庫宕機了，根據投票數自動將某一個從數據庫提升為主數據庫，繼續對外提供服務。

1、Redis哨兵的作用

主從監控，監控主從數據庫是否運行正常；
消息通知，哨兵可以將故障信息發送給客戶端；
故障轉移，如果master異常。哨兵會進行主備切換，將其中一個slave轉為master；
配置中心，客戶端通過連接哨兵獲取Redis服務集群的主節點信息；

2、使用哨兵的注意事項：

八、實戰演練

1、搭建3個哨兵服務器

監控Redis主從服務器，不存放數據。

2、sentinel.conf參數選項說明

bind 0.0.0.0
daemonize yes
protected-mode no
port 6391
logfile "/myredis/sentinel1.log"
pidfile /var/run/redis-sentinel6391.pid
dir /myredis
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel auth-pass mymaster 123456

設置要監控的master服務器，quorum表示至少有幾個哨兵認為客觀下線，同意故障轉移的法定票數，因此哨兵服務器一般為奇數個。

sentinel monitor <master-name> 127.0.0.1 6379 <quorum>。

master服務器設置了密碼：

sentinel auth-pass <master-name> <password>。

通過命令，完成哨兵sentinel的啟動，兩種方式，任選其一：

redis-sentinel /path/to/sentinel.conf
redis-server /path/to/sentinel.conf --sentinel

九、哨兵運行流程和選舉原理

當一個主從配置中的master失效后，sentinel會選舉出一個新的master用于接替原master的工作，其它slave服務器自動指向新master，實現數據同步。

1、主觀下線

指定多少毫秒之后，主節點沒有應答哨兵，此時哨兵會主觀上認為主節點已經下線。

sentinel down-after-millisecnds <master-name> <millisecnds>

2、客觀下線

多個哨兵sentinel進行投票，根據投票結果才能確認一個master客觀上已經宕機。

3、選舉master三步走：

（1）先選出一個master服務器

當master數據庫宕機后，各個哨兵sentinel節點會進行協商，先通過Raft算法選舉出一個領導者哨兵節點，再由領導者進行master的選舉。

根據Redis.conf中，優先級slave-priority或者replica-priority最高的從節點（數字越小優先級越高）。
復制偏移位置offset最大的從節點。
最小Run ID的從節點。

（2）其它slave服務器連接到master服務器

執行slaveof no one命令會選舉出新的master，并通過slaveof命令將其它從節點成為新master服務器的從節點。

（3）如果舊master服務器恢復正常了，也要成為新master服務器的slave從服務器。

十、總結

介紹了Redis復制、Redis復制的工作流程、Redis哨兵、Redis的實戰演練、Redis哨兵運行流程和選舉原理，文章通俗易懂，值得回味，哈哈。

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責任編輯：姜華來源：哪吒編程

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